Скорость тела меняется в том случае, когда на него воздействуют другие тела. Если же этого воздействия нет, то тело либо сохраняет состояние покоя, либо движется равномерно и прямолинейно.Состояние покоя и равномерное прямолинейное движение - это так называемые инерциальные состояния. А свойство тел сохранять эти состояния называется инерцией тел. Мы продемонстрируем вам как инерцию движения, так и инерцию покоя тел.На наклонной плоскости стоит тележка, привязанная к этой плоскости, и на тележке установлен металлический брусок. Поднимем тележку вверх по наклонной плоскости и отпустим ее.Повторим опыт еще раз. Вы видите, что после резкого торможения тележки брусок соскальзывает с тележки и движется по инерции вперед.То же самое произойдет, если я положу брусок на тележку плашмя и отпущу тележку. Вы видите, что и в этом случае наблюдается движение бруска вперед благодаря свойству его инерции.Что произойдет, если увеличить силу взаимодействия между бруском и тележкой? Для этого я положу на тележку резиновый лист, а брусок положу сверху этого резинового листа. Естественно, сила трения возрастает. В этом случае обратите внимание, что торможение бруска будет происходить на более коротком пути, хотя он по инерции и несколько продвинется вперед.Еще раз повторим опыт. Вы видите, что в этом случае большая сила тормозит движение бруска на более коротком отрезке пути.Проиллюстрируем инерцию покоя тел. Для этого мы установим вновь брусок на тележку и будем медленно перемещать тележку в ту или другую сторону. Вы видите, что при медленном движении тележки, при длительном воздейтсвии на брусок он движется вместе с тележкой. Однако если резко дернуть тележку или, наоборот, ее резко оттолкнуть, то это приводит к падению бруска. Дело в том, что за такое короткое время брусок просто не успевает прийти в движение со скоростью тележки. Скорость бруска изменяется несущественно, и, благодаря своим свойствам инерции покоя, он опрокидывается.Тот же самый опыт можно видоизменить таким образом. Я положу на тележку край листа бумаги и поставлю на эту бумагу бутылку, заполненную водой. Если я медленно тащу за лист бумаги, то тележка перемещается вместе с бутылкой.Я могу привести в движение систему и в обратном направлении. Но если я резко дерну за лист бумаги, то бутылка остается на месте. Повторим опыт еще раз. Вот я резко выдергиваю бумагу из-под бутылки...Итак, мы с вами наблюдали как инерцию покоя, так и инерцию движения.
Все тела притягиваются к Земле, и эту силу мы называем силой тяжести. Под действием этой силы тела падают на землю. При падении на тела действует еще одна сила - сила сопротивления воздуха. Таким образом, при падении на тела действует равнодействующая этих двух сил: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Это приводит к тому, что тела падают с разной скоростью: одни быстрее, другие медленнее. Чем больше сила сопротивления воздуха, тем медленнее падает тело.Но если бы воздуха не было, а действовала на тела только одна сила, сила тяжести, то все тела падали бы на землю одновременно. Убедимся в этом на следующем опыте.В стеклянном цилиндре находятся два тела: резинка, внутрь которой вставлен железный стержень, и кусочек пенопласта. Когда я поворачиваю цилиндр, то резинка падает быстрее. Она падает очень быстро, и вы можете судить о падении резинки по звуку удара ее о дно сосуда. А пенопласт, на который действует сила сопротивления воздуха, запаздывает в своем падении по отношению к резинке.Давайте в этом убедимся. Видите, что резинка падает раньше, приходит к концу сосуда раньше, чем кусочек пенопласта.Откачаем воздух из трубки. Для этого мы наденем на конец трубки резиновый шланг, подсоединенный к насосу через прибор, который называется манометром. С помощью этого прибора мы будем судить о наличии воздуха в цилиндре. Я включаю откачку.Постепенно идет откачка, воздуха в цилиндре становится все меньше и меньше. Некоторое время еще проведем откачку...Перекроем теперь кран, ведущий в цилиндр, снимем шланг и выключим насос. Сейчас в цилиндре почти нет воздуха. Убедимся в том, что резинка и пенопласт падают сейчас практически одновременно.Вы видите, что сейчас почти нет запаздывания в падении пенопласта по отношению к резинке.Пустим воздух в цилиндр. Вы слышали, как заходил воздух, и видели, как подпрыгнул в первый момент кусочек пенопласта. И вновь резинка падает быстрее, чем пенопласт.